Giải tích Ví dụ

$f (x) = \cos (\tan (3 x))$

Bước 1

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ là $f' (g (x)) g' (x)$ trong đó $f (x) = \cos (x)$ và $g (x) = \tan (3 x)$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1

Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập $u_{1}$ ở dạng $\tan (3 x)$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\cos (u_{1})] \frac{d}{d x} [\tan (3 x)]$

Bước 1.2

Đạo hàm của $\cos (u_{1})$ đối với $u_{1}$ là $- \sin (u_{1})$ .

$- \sin (u_{1}) \frac{d}{d x} [\tan (3 x)]$

Bước 1.3

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u_{1}$ với $\tan (3 x)$ .

$- \sin (\tan (3 x)) \frac{d}{d x} [\tan (3 x)]$

Bước 2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ là $f' (g (x)) g' (x)$ trong đó $f (x) = \tan (x)$ và $g (x) = 3 x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập $u_{2}$ ở dạng $3 x$ .

$- \sin (\tan (3 x)) (\frac{d}{d u_{2}} [\tan (u_{2})] \frac{d}{d x} [3 x])$

Bước 2.2

Đạo hàm của $\tan (u_{2})$ đối với $u_{2}$ là $\sec^{2} (u_{2})$ .

$- \sin (\tan (3 x)) (\sec^{2} (u_{2}) \frac{d}{d x} [3 x])$

Bước 2.3

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u_{2}$ với $3 x$ .

$- \sin (\tan (3 x)) (\sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [3 x])$

Bước 3

Tìm đạo hàm.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Vì $3$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $3 x$ đối với $x$ là $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- \sin (\tan (3 x)) \sec^{2} (3 x) (3 \frac{d}{d x} [x])$

Bước 3.2

Nhân $3$ với $- 1$ .

$- 3 \sin (\tan (3 x)) \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x]$

Bước 3.3

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 1$ .

$- 3 \sin (\tan (3 x)) \sec^{2} (3 x) \cdot 1$

Bước 3.4

Nhân $- 3$ với $1$ .

$- 3 \sin (\tan (3 x)) \sec^{2} (3 x)$

Bước 4

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Sắp xếp lại các thừa số của $- 3 \sin (\tan (3 x)) \sec^{2} (3 x)$ .

$- 3 \sec^{2} (3 x) \sin (\tan (3 x))$

Bước 4.2

Viết lại $\sec (3 x)$ theo sin và cosin.

$- 3 {(\frac{1}{\cos (3 x)})}^{2} \sin (\tan (3 x))$

Bước 4.3

Áp dụng quy tắc tích số cho $\frac{1}{\cos (3 x)}$ .

$- 3 \frac{1^{2}}{\cos^{2} (3 x)} \sin (\tan (3 x))$

Bước 4.4

Một mũ bất kỳ số nào là một.

$- 3 \frac{1}{\cos^{2} (3 x)} \sin (\tan (3 x))$

Bước 4.5

Kết hợp $- 3$ và $\frac{1}{\cos^{2} (3 x)}$ .

$\frac{- 3}{\cos^{2} (3 x)} \sin (\tan (3 x))$

Bước 4.6

Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.

$- \frac{3}{\cos^{2} (3 x)} \sin (\tan (3 x))$

Bước 4.7

Kết hợp $\sin (\tan (3 x))$ và $\frac{3}{\cos^{2} (3 x)}$ .

$- \frac{\sin (\tan (3 x)) \cdot 3}{\cos^{2} (3 x)}$

Bước 4.8

Di chuyển $3$ sang phía bên trái của $\sin (\tan (3 x))$ .

$- \frac{3 \cdot \sin (\tan (3 x))}{\cos^{2} (3 x)}$

Bước 4.9

Đưa $\cos (3 x)$ ra ngoài $\cos^{2} (3 x)$ .

$- \frac{3 \sin (\tan (3 x))}{\cos (3 x) \cos (3 x)}$

Bước 4.10

Tách các phân số.

$- (\frac{3}{\cos (3 x)} \cdot \frac{\sin (\tan (3 x))}{\cos (3 x)})$

Bước 4.11

Viết lại $\frac{\sin (\tan (3 x))}{\cos (3 x)}$ ở dạng một tích.

$- (\frac{3}{\cos (3 x)} (\sin (\tan (3 x)) \frac{1}{\cos (3 x)}))$

Bước 4.12

Viết $\sin (\tan (3 x))$ ở dạng một phân số với mẫu số $1$ .

$- (\frac{3}{\cos (3 x)} (\frac{\sin (\tan (3 x))}{1} \cdot \frac{1}{\cos (3 x)}))$

Bước 4.13

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.13.1

Chia $\sin (\tan (3 x))$ cho $1$ .

$- (\frac{3}{\cos (3 x)} (\sin (\tan (3 x)) \frac{1}{\cos (3 x)}))$

Bước 4.13.2

Quy đổi từ $\frac{1}{\cos (3 x)}$ sang $\sec (3 x)$ .

$- (\frac{3}{\cos (3 x)} (\sin (\tan (3 x)) \sec (3 x)))$

Bước 4.14

Tách các phân số.

$- (\frac{3}{1} \cdot \frac{1}{\cos (3 x)} (\sin (\tan (3 x)) \sec (3 x)))$

Bước 4.15

Quy đổi từ $\frac{1}{\cos (3 x)}$ sang $\sec (3 x)$ .

$- (\frac{3}{1} \sec (3 x) (\sin (\tan (3 x)) \sec (3 x)))$

Bước 4.16

Chia $3$ cho $1$ .

$- (3 \sec (3 x) (\sin (\tan (3 x)) \sec (3 x)))$

Bước 4.17

Nhân $3 \sec (3 x) (\sin (\tan (3 x)) \sec (3 x))$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.17.1

Nâng $\sec (3 x)$ lên lũy thừa $1$ .

$- (3 (\sec^{1} (3 x) \sec (3 x)) \sin (\tan (3 x)))$

Bước 4.17.2

Nâng $\sec (3 x)$ lên lũy thừa $1$ .

$- (3 (\sec^{1} (3 x) \sec^{1} (3 x)) \sin (\tan (3 x)))$

Bước 4.17.3

Sử dụng quy tắc lũy thừa $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ để kết hợp các số mũ.

$- (3 {\sec (3 x)}^{1 + 1} \sin (\tan (3 x)))$

Bước 4.17.4

Cộng $1$ và $1$ .

$- (3 \sec^{2} (3 x) \sin (\tan (3 x)))$

Bước 4.18

Nhân $3$ với $- 1$ .

$- 3 \sec^{2} (3 x) \sin (\tan (3 x))$